李圣-劃船機(jī)的設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)報(bào)告(論文)題目： 劃船機(jī)的設(shè)計(jì) 作者所在系部： 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí)： B11112 作 者 姓 名 ： 李圣 作 者 學(xué) 號(hào) ： 20114011214 指導(dǎo)教師姓名： 劉衛(wèi) 完 成 時(shí) 間 ： 2015年6月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘 要本文所研究的主要對(duì)象是劃船機(jī)，劃船機(jī)又名劃船器、劃船健身器，是一種在陸地上模擬劃船運(yùn)動(dòng)的健身裝置，劃船機(jī)的出現(xiàn)使劃船運(yùn)動(dòng)從水上搬到了陸地上，解決了只能在水上進(jìn)行劃船運(yùn)動(dòng)的問題，大大推動(dòng)了劃船運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，并且由于劃船機(jī)的獨(dú)特造型和功能，其漸漸地成為了健身大眾的新寵，

2、在市場上受到了人們的青睞，成為了全球最受歡迎的十大健身器材之一。本文對(duì)劃船運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式、劃船機(jī)的研究現(xiàn)狀、劃船機(jī)發(fā)展過程、以及發(fā)展過程中所面臨的問題進(jìn)行了一系列系統(tǒng)的研究。在此研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了一款新型劃船健身裝置，該劃船健身裝置既可以形象模擬劃船運(yùn)動(dòng)，又可以實(shí)現(xiàn)劃船過程中劃船機(jī)的移動(dòng)，同時(shí)還可以改變劃船機(jī)移動(dòng)過程中的方向，本設(shè)計(jì)的劃船機(jī)，不但可以當(dāng)做一款健身器材，還可以用于日常較近距離交通工具，所以本設(shè)計(jì)增加了劃船運(yùn)動(dòng)的趣味性，將會(huì)促進(jìn)劃船運(yùn)動(dòng)的推廣與普及，吸收更多的健身愛好者投身于劃船運(yùn)動(dòng)之中。 關(guān)鍵詞：劃船機(jī) 劃船運(yùn)動(dòng) 新型劃船健身裝置 Abstract The main poin

3、t this article tries to research is Rowing machine ,it has two other names,Machine for rowing and Rowing machine for exercise,This is an exercise machine simulating rowing motion on the land.The appearance of rowing machine transmits the rowing motion to the land from the water,which makes the probl

4、em that we could only exercise in rowing motion on the water resolved and promotes the development of rowing motion.Because of its unique shape and function, Rowing motion has attracted a large amount of people who participate in exercise not only in the exercise field but also in the exercise marke

5、t,and it has become one of the most popular ten exercises.This article carried out a series of researcher on the movements forms of rowing motion,the present situation of research in rowing machine,the developments of rowing machine and the problems in the development process of rowing machine.On th

6、e basis of this research ,a new rowing machine exercise device was born,not only could it simulates the rowing motion vividly ,but also it could moves in the rowing motion and it could changes the directions of the moving of rowing machine.In addition,this rowing machine could be used as a device fo

7、r exercise and also could be used as a daily vehicle.So this design could increase the increase the interest of rowing motion, promote the popularization of rowing motion and absorb more exercise enthusiasts to joining in rowing motion.Keywords: Rowing machine Rowing motion new rowing machine exerci

8、se deviceI目 錄摘 要IAbstractII 第1章 前言1 1.1 課題背景1 1.1.1劃船運(yùn)動(dòng)的形式1 1.1.2 劃船機(jī)研究現(xiàn)狀.2 1.1.3 劃船機(jī)研究方向.4 1.1.4 劃船機(jī)使用情況.5 1.2 課題意義5 1.3 設(shè)計(jì)思路.5 1.3.1 本設(shè)計(jì)靈感來源.6 1.3.2 本設(shè)計(jì)總體思路.6 第2章 設(shè)計(jì)內(nèi)容.7 2.1 設(shè)計(jì)簡圖.7 2.1.1 人體的平均尺寸.7 2.1.2 本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖.8 2.1.3 本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡圖.8 2.1.4 本設(shè)計(jì)傳動(dòng)原理.9 2.2 極限位置.10 2.2.1 推槳階段極限位置.11 2.2.2 拉槳階段極限位置.11 2.3 設(shè)

9、計(jì)尺寸.11 2.3.1 機(jī)體零件設(shè)計(jì)尺寸.12 2.3.2 其他零件設(shè)計(jì)尺寸.12 2.3.3 鏈與鏈輪設(shè)計(jì)尺寸.16 2.3.4 本設(shè)計(jì)最終裝配圖.19 第3章 其他方案.20 3.1 備選方案.20 3.2 改進(jìn)方案.20 致 謝23參考文獻(xiàn)24第1章 前言 1.1課題背景：劃船機(jī)，又名劃船器，是一種模擬劃船運(yùn)動(dòng)的健身裝置，劃船機(jī)將劃船運(yùn)動(dòng)從水上搬到了陸地，從而打破了“無水不劃船”的僵局。劃船運(yùn)動(dòng)可以使上肢、下肢、腰腹部、背部肌肉完成完整的收縮與伸展運(yùn)動(dòng)，達(dá)到全身肌肉的鍛煉效果，又由于劃船機(jī)的獨(dú)特功能和構(gòu)造，其漸漸地成為了健身大眾的新寵，在市場上受到了人們的喜愛，名列于全球最受歡迎的十大

10、健身器材。劃船運(yùn)動(dòng)從水上搬到了陸地上以后，劃船機(jī)結(jié)構(gòu)樣式不斷更新，這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以越來越精確的模擬劃船運(yùn)動(dòng)，但是現(xiàn)有的劃船健身裝置不論是家用、健身房用、還是大眾健身廣場上的，都是固定的，使用該類健身裝置健身只能在固定的場合才能進(jìn)行。針對(duì)此種問題，需要設(shè)計(jì)出新型的劃船健身裝置，以增加劃船運(yùn)動(dòng)的趣味性，促進(jìn)劃船運(yùn)動(dòng)的推廣和普及，于是本課題應(yīng)運(yùn)而生。1.1.1劃船運(yùn)動(dòng)的形式：（1） 若以推槳階段為動(dòng)力階段： 入水階段：上肢已將握把拉至胸前，大臂與小臂呈一定角度，軀干適度后仰，下肢兩腿完全蹬直，并與滑軌呈一定角度。 推槳階段：肩部放松，手臂用力前推，握把被向前推動(dòng)，船槳向后撥水，船則向前劃動(dòng)，軀干適度

11、前傾，待軀干到達(dá)前傾前傾極限位置，手臂呈伸直狀態(tài)時(shí)緩慢屈膝。 出水階段：手臂保持伸直，肩部保持放松，軀干保持前傾，適度屈膝，大腿小腿呈一定角度。拉槳階段：上肢將握把拉向胸前，軀干從前傾狀態(tài)逐步向后仰狀態(tài)過渡，下肢逐漸蹬直。（2） 若以拉槳階段為動(dòng)力階段：入水階段：手臂保持伸直，肩部保持放松，軀干保持前傾，適度曲膝，大腿與小腿呈一定角度。拉槳階段：上肢將握把向后拉，船槳向前撥水，船向則后劃動(dòng)，軀干在拉槳過程中逐步后仰，下肢緩慢蹬直。出水階段：上肢已將握把拉至胸前，大臂與小臂呈一定角度，軀干適度后仰，下肢兩腿完全蹬直，并與滑軌呈一定角度。 推槳階段：肩部放松，手臂用力前推，握把被向前推動(dòng)，軀干適度

12、前傾，待軀干到達(dá)前傾前傾極限位置，手臂呈伸直狀態(tài)時(shí)緩慢屈膝?？偨Y(jié)：兩個(gè)不同動(dòng)力階段的劃船方式的區(qū)別為：推槳階段為動(dòng)力階段時(shí)人正對(duì)前進(jìn)方向，槳向后撥水，船相對(duì)水面向前運(yùn)動(dòng)；以拉槳階段為動(dòng)力階段時(shí)人背對(duì)前進(jìn)方向，槳向前撥水，船相對(duì)水面向后運(yùn)動(dòng)。1.1.2劃船機(jī)研究現(xiàn)狀： （1）重力劃船機(jī)：所采用的結(jié)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu)，在一定程度上模仿了劃船運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作要領(lǐng)，將劃船運(yùn)動(dòng)從水上搬到了陸地，使用過程中存在較強(qiáng)烈沖擊且運(yùn)動(dòng)過程中負(fù)荷不可以調(diào)節(jié)，因此該類劃船機(jī)既不適合老年人使用，也不適合體重較大的但肌肉力量較小的人使用。另一缺點(diǎn)為笨重，常用螺栓螺母固定在地面上。 圖1-1 重力劃船機(jī) （2）搖擺劃船機(jī)：較有效地模仿

13、了劃船運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作要領(lǐng)，座椅在劃船運(yùn)動(dòng)中可以隨身體前后滑動(dòng)，消除了沖擊。調(diào)節(jié)軌道與地面夾角可以調(diào)節(jié)自身體重在軌道上的分力，拉桿在擺桿上的位置可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)軌道與地面傾角和拉桿在擺桿上位置調(diào)節(jié)劃船運(yùn)動(dòng)過程中的負(fù)荷，該劃船機(jī)的缺點(diǎn)是體積較大，會(huì)占用較大的室內(nèi)空間。 圖1-2 搖擺劃船機(jī) （3）拉桿劃船機(jī)：將搖擺劃船機(jī)的兩搖桿簡化為帶橫桿的拉桿，結(jié)構(gòu)因此大大簡化，坐墊在軌道上可以往返滑動(dòng)，因此能更有效地模擬劃船運(yùn)動(dòng)，滑軌與地面的傾角可調(diào)，從而也可調(diào)節(jié)人體自重在滑軌上的分力，拉桿為液壓桿，拉桿在搖桿上的位置也可調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)拉桿在搖桿上的位置以及滑軌與地面傾角可以方便地調(diào)節(jié)劃船運(yùn)動(dòng)中的負(fù)載，結(jié)構(gòu)更為

14、簡單，使用更加方便，對(duì)室內(nèi)空間的占用大大減少。 圖1-3 拉式劃船機(jī) （4）磁阻劃船機(jī)：用拉繩和握把取代拉桿，軌道與地面有一定傾角，座位可滑動(dòng)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)箱磁阻調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中拉力，通過調(diào)節(jié)軌道傾角調(diào)節(jié)體重在軌道上分力，且軌道可折疊，減少了對(duì)空間的占用，其造型新穎，外觀獨(dú)特，吸引了大批健身愛好者前來嘗試，但是相比其他劃船機(jī)其價(jià)格相對(duì)較高。 圖1-4 磁阻劃船機(jī)（5） 水阻劃船機(jī)：水阻劃船機(jī)是新出現(xiàn)的一種劃船機(jī)，使用時(shí)通過短時(shí)間內(nèi)利用水的阻力和飛輪轉(zhuǎn)速的變化來鍛煉幾乎全身的肌肉，對(duì)腿部、腰部、上肢、胸部、背部肌肉增強(qiáng)有更明顯的作用，打造真實(shí)劃水的視覺、聲音和感覺效果，讓模擬劃水運(yùn)動(dòng)的體驗(yàn)更為逼真。

15、圖1-5 水阻劃船機(jī)1.1.3劃船機(jī)研究方向：（1） 研究劃船運(yùn)動(dòng)前后人們生理特征的變化情況，如心率、血乳酸、血尿指數(shù)、血液中的含氧量等等，研究的主要目的是尋求實(shí)用、有效的生化指標(biāo)，以對(duì)人們的健身鍛煉進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)。（2） 研究從事于劃船運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)情況，如劃船運(yùn)動(dòng)次數(shù)、劃船運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、劃船運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔等等，研究目的是幫助劃船運(yùn)動(dòng)員在劃船比賽中取得好成績。 （3）研究劃船健身裝置的結(jié)構(gòu)與功能，以實(shí)現(xiàn)劃船健身裝置結(jié)構(gòu)、外觀的改進(jìn)與創(chuàng)新，達(dá)到擴(kuò)大健身效果和健身范圍和吸引更多健身愛好者的目的，促進(jìn)劃船運(yùn)動(dòng)的推廣與普及。1.1.4劃船機(jī)使用情況：（1） 家用劃船機(jī)：搖擺劃船機(jī)、拉式劃船機(jī)，因其

16、價(jià)格中等又可較為精確的模擬劃船運(yùn)動(dòng)，是中等收入家庭常用的健身器械；水阻劃船機(jī)、磁阻劃船機(jī)，價(jià)格相對(duì)較高，但能更為形象的模擬劃船運(yùn)動(dòng)，是較高收入又追求生活質(zhì)量家庭的不錯(cuò)健身選擇。（2） 健身房用劃船機(jī)：磁阻劃船機(jī)，磁阻劃船機(jī)價(jià)格較高，但其樣式新穎，造型獨(dú)特；水阻劃船機(jī)，打造出了真實(shí)劃水的視覺聽覺與感覺體驗(yàn)，可更形象的模擬劃船運(yùn)動(dòng)，所以這兩種劃船機(jī)是健身房用來吸引健身大眾的不錯(cuò)選擇。 （3）健身廣場用劃船機(jī)：重力劃船機(jī)，較為笨重，成本低廉，常用螺栓螺母固定在地面上，雖然健身廣場上的劃船機(jī)造型有不同樣式，但大多均為重力式，雖然也出現(xiàn)了搖擺式劃船機(jī)，但造型原理與家用搖擺式劃船機(jī)均有很大不同。1.2課題

17、意義： 水上劃船運(yùn)動(dòng)是在劃艇上進(jìn)行的，是可以自由移動(dòng)的，而且方向是可以靈活變換的，劃船機(jī)的出現(xiàn)使劃船運(yùn)動(dòng)從水上搬到了陸地，打破了空間的限制，雖然劃船機(jī)結(jié)構(gòu)樣式不斷創(chuàng)新，已經(jīng)可以越來越精確地模擬劃船運(yùn)動(dòng)，但是劃船機(jī)一般都是固定在固定位置的，長時(shí)間在固定的場所進(jìn)行固定的運(yùn)動(dòng)是極其乏味的，使用空間的限制會(huì)阻礙劃船運(yùn)動(dòng)的推廣與普及，因此本課題研究的最終目的是設(shè)計(jì)出一款新型劃船健身裝置，可以在模擬劃船運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自由移動(dòng)，并可靈活變換前進(jìn)方向，打破只能在固定場所進(jìn)行劃船運(yùn)動(dòng)的限制，以增加劃船運(yùn)動(dòng)的趣味性，促進(jìn)劃船運(yùn)動(dòng)的推廣與普及。1.3本文研究內(nèi)容：本文研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一款新型的可移動(dòng)的劃船機(jī)，解決現(xiàn)

18、有的劃船機(jī)只能在固定位置使用的問題，能夠形象模擬劃船運(yùn)動(dòng)，且該結(jié)構(gòu)要能靈活改變移動(dòng)方向，以增加劃船運(yùn)動(dòng)的趣味性，吸引更多的健身愛好者投身于劃船運(yùn)動(dòng),促進(jìn)劃船運(yùn)動(dòng)的推廣與普及。1.3.1本設(shè)計(jì)靈感來源：本設(shè)計(jì)的靈感來源于水上自行車，水上自行車是自行車基礎(chǔ)上的改良結(jié)構(gòu)，氣囊沖入足量空氣使該結(jié)構(gòu)浮于水面上，腳蹬踏板，通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)后輪，后輪設(shè)計(jì)成了扇葉型，扇葉部分沒入水中，扇葉撥水實(shí)現(xiàn)水上自行車的劃動(dòng)。該結(jié)構(gòu)特意設(shè)計(jì)成雙座位結(jié)構(gòu)，以增加該項(xiàng)目的趣味性，方向的變換是通過一人蹬車另一人不蹬實(shí)現(xiàn)的，只有一人蹬車時(shí)該結(jié)構(gòu)會(huì)向不蹬車一人的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，雙人靈活配合方可實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)在水面上的靈活移動(dòng)。旅游季節(jié)，該項(xiàng)目是海邊一道靚麗的風(fēng)景，吸引了大批游客，情侶們更是對(duì)其情有獨(dú)鐘。水上自行車結(jié)構(gòu)見圖1-7。 圖1-7 水上自行車1.3.2本設(shè)計(jì)整體思路： 水阻劃船機(jī)與磁阻劃船機(jī)均為拉繩式結(jié)構(gòu)，重力式劃船機(jī)、搖擺式劃船機(jī)、拉桿式劃船機(jī)均為連桿結(jié)構(gòu)，但重力式劃船機(jī)過于笨重，搖擺式劃船機(jī)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜